Hien Tuong quang dien thuyet luong tu anh sang

• + Ñoäng naêng ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa caùc eâlectroân quang ñieän khoâng phuï thuoäc vaøo cöôøng ñoä cuûa chuøm saùng kích thích, maø chæ phuï thuoäc vaøo böôùc soùng cuûa aùnh s[r]

• I- Hiện tượng quang điện

• II- Các định luật quang điện

• III- Thuyết lượng tử ánh sáng

• IV- Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng

I- Hiện tượng quang điện

Zn G

L

1- Thí nghiệm của Héc

Điện nghiệm

Tấm kẽm tích điện

Đèn hồ quang L

Tấm thuỷ tinh trong suốt G

Chiếu chùm tia hồ quang vào tấm Zn tích điện âm.

Kim điện nghiệm trở về số 0

>>Lá Zn đã mất điện tích âm

Zn

L

0

* Chiếu chùm tia hồ quang vào tấm Zn tích điện dương.

>> Không có hiện tượng gì xảy ra

Zn

L

Zn G

L

* Dùng tấm thuỷ tinh trong suốt G chắn chùm tia tử ngoại >>Không có hiện tượng gì xẩy ra

2- Định nghĩa:

Hiện tượng ánh sáng làm bật các

electron ra khỏi mặt kim loại gọi là

hiện tượng quang điện (ngoài)

II-Các định luật quang điện

1-Thí nghiệm với tế bào quang điện A K

V

mA

a) Dụng cụ:

Tế bào quang điện: Là một bình chân

không có 2 điện cực A ; K

Anốt: một vòng dây kim loại

Catốt: Là một chỏm cầu kim loại

• Đèn hồ quang L

• Kính lọc sắc F

• Điện kế G; Vôn kế V

• Nguồn điện

b) Tiến hành thí nghiệm

Chiếu vào catốt các ánh sáng có bước sóng khác nhau:

Nhận xét các hiện tượng xẩy ra?

V

mA

- Aùnh sáng tím.

- Aùnh sáng cam

- Aùnh sáng đỏ

*Chiếu ánh sáng thích hợp vào K thì

trong tế bào quang điện sẽ có dòng

quang điện từ A => K

*Đối với mỗi Kloại làm K, ánh sáng

kích thích phải có bước sóng nhỏ hơn

giới hạn 0 nào đó mới có hiện tượng

quang điện

c) Kết lụân

K

A F

L

2 SỰ PHỤ THUỘC CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG QUANG ĐIỆN VÀO U AK

mA

K

A F

L

V

Quan sát số chỉ của mA

khi tăng UAKvà rút ra nhận xét

?

* NHẬN XÉT:

- UAK tăng >> IQĐ tăng theo

UAK đạt tới một giá trị Uo

>> IQĐ đạt giá trị bão hoà ( Ibh)

U0

0

- I = 0 khi U < 0 (Uh= U )

3 Sự phụ thuộc cường độ dòng quang điện

bão hoà vào cường độ chùm sáng kích thích

U 0

Ibh1

Ibh2

Ibh3

* Ibh tỷ lệ thuận với cường độ

chùm sáng kích thích tương ứng

I

Uh

Chú ý: Uh không phụ thuộc cường độ chùm sáng kích thích

Uh phụ thuộc vào bản chất kim loại làm K

và bước sóng ánh sáng kích thích

• Đ/Luật1: Đối với mỗi kim loại khi ánh sáng kích

thích vào nó phải có bước sóng  ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện 0 của kim loại thì hiện tượng quang điện mới xảy ra

m

0 0,26 0,30 0,35 0,36 0,75 0,50 0,55 0,66

Đ/luật 2: Với ánh sáng kích thích có bước sóng thoả mãn định luật quang điện thứ nhất thì cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng kích thích.

• Đ/Luật 3:

• + Tồn tại của hiệu điện thế hãm chứng tỏ rằng khi bật ra khỏi mặt kim loại, các êlectrôn quang điện có một vận tốc ban đầu

• + Động năng ban đầu cực đại của các êlectrôn quang điện không phụ thuộc vào cường độ của

chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất kim loại dùng làm catốt.

III THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

1 Giả thuyết Plăng

Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ

hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng h.f: trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra, còn h là một hằng số

2.Lượng tử năng lượng

C ông thức

f là tần số ánh sáng

Thông thường năng lượng hấp thụ hay bức xạ tuỳ ý, Plăng quan niệm lượng

năng lượng này = k.hf ( nghĩa là bằng bội của hf)

Js 10

625 ,

6 h

hf

34









3/ Thuyết lượng tử ánh sáng:

a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn

d) Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoăc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn

c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c=3.108m/s dọc

theo tia sáng.

b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f các phôtôn đều giống

nhau , mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf

Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động không đứng

yên

4) Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử.

+ Coi chùm ánh sáng là chùm hạt, mỗi hạt là một phôtôn, mỗi phôtôn ứng với một lượng tử ánh sáng.

+ Mỗi phôtôn bị hấp thụ truyền toàn bộ năng lượng cho electrôn.

* Đối với các e- nằm ngay trên bề mặt kim loại thì năng lượng này dùng vào 2 việc:

+ Cung cấp cho e- công thoát A.

+ Cung cấp cho e- đó một

° Công thức Anhxtanh:

omax

đ

W

2 max

2

O

mv

• Ta có:

hf ≥ A hay h.c/f ≥ A

• Từ đó suy ra  ≤ hc/A

• Đặt 0 = hc/A

• Ta có:  ≤ 0

 0 chính là giới hạn quang điện của kim loại và hệ thức trên phản ánh định luật về giới hạn quang điện

4) Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng.

 ngắn

ÁNH SÁNG CÓ LƯỠNG TÍNH SÓNG HẠT

Tính chất sóng Tính chất hạt

Hiện

tượng

giao

thoa

Hiện tượng tán sắc

Khả năng đâm xuyên

Tác dụng quang điện

Tác dụng ion hoá

Tác dụng phát quang

 dài